CD38基因表達(dá)促進(jìn)血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心肌肥大的作用及其機(jī)制
本文選題:CD38 切入點(diǎn):心肌肥大 出處:《南昌大學(xué)》2016年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:研究背景與研究目的:心肌肥大是由多種心血管疾病如高血壓、心瓣膜病及心肌炎等引起的一種心臟功能的代償性改變,其主要特征為心肌細(xì)胞體積增大、細(xì)胞外基質(zhì)增多而誘導(dǎo)的心肌纖維化。臨床上長(zhǎng)期持續(xù)性的心肌肥厚是引起心臟衰竭甚至猝死的一個(gè)重要原因,然而目前尚無十分有效的防治方法。現(xiàn)有文獻(xiàn)資料表明,多條信號(hào)通路參與心肌肥大的調(diào)節(jié),然而調(diào)節(jié)這些通路的分子機(jī)制尚未完全闡明。因此,尋找新的介導(dǎo)心肌肥厚的特異性分子及其相關(guān)信號(hào)通路,對(duì)于進(jìn)一步闡明心肌肥大的發(fā)生機(jī)制,發(fā)現(xiàn)心肌肥大防治的新靶點(diǎn)具有非常重要的理論和臨床意義。在我們的早期研究中,我們發(fā)現(xiàn)CD38基因缺失的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞對(duì)H2O2和缺氧復(fù)氧誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷具有顯著的保護(hù)作用,并證明這種保護(hù)作用可能與CD38基因缺失導(dǎo)致SIRT1-FOXO1信號(hào)通路激活,進(jìn)而減輕缺氧復(fù)氧誘導(dǎo)的心肌損傷有關(guān)。然而,CD38對(duì)心肌肥大中的影響尚無報(bào)道。本文旨在探索CD38基因在血管緊張素II(angiotensin II,AngII)誘導(dǎo)小鼠心肌肥大發(fā)生發(fā)展過程中的作用及其機(jī)制,從而為心肌肥大的預(yù)防與治療提供新的作用靶點(diǎn)與研究思路。實(shí)驗(yàn)方法:1.AngII誘導(dǎo)小鼠心肌肥大模型的制備及其分析:選用10-12周齡的CD38基因缺失小鼠與C57BL/6野生型小鼠進(jìn)行基因型鑒定,并采用ALZET 2002微滲透泵,以1500ng/kg/day的量,皮下注射AngII 14天制備小鼠心肌肥大模型;Softron BP-98A系統(tǒng)帶尾套管法檢測(cè)小鼠血壓;測(cè)量小鼠心臟重量和體重,分析小鼠心臟體重比差異;取模型鼠心臟固定,石蠟包埋,3μm切片后,FITC標(biāo)記的Wheat germ agglutinin染色法檢測(cè)心肌細(xì)胞的肥大程度;采用天狼星紅、Masson染色法檢測(cè)組織細(xì)胞的纖維化;Vevo770高分辨率心臟超聲儀檢測(cè)小鼠心臟的肥厚程度與心臟收縮功能;檢測(cè)小鼠心肌肥大的相關(guān)生化指標(biāo)。2.離體心肌細(xì)胞肥大模型的制備及其分析:1)利用RNAi技術(shù)構(gòu)建CD38敲減H9c2穩(wěn)定細(xì)胞系,采用Western blot檢測(cè)穩(wěn)定細(xì)胞系中CD38的干擾效率;2)體外心肌細(xì)胞肥大模型的構(gòu)建:采用不同濃度的AngII處理H9c2細(xì)胞,實(shí)時(shí)定量PCR方法檢測(cè)心肌肥大標(biāo)記分子BNP的mRNA轉(zhuǎn)錄水平差異以確認(rèn)心肌細(xì)胞肥大模型的建立;3)心肌肥大生物標(biāo)記物的檢測(cè):2μmol AngII處理CD38干擾H9c2細(xì)胞及其對(duì)照組細(xì)胞48小時(shí)后,瞬時(shí)定量PCR法檢測(cè)肥大標(biāo)記分子ANP和BNP的mRNA轉(zhuǎn)錄水平差異;4)細(xì)胞大小的染色法測(cè)定:2μmol Ang II處理CD38干擾H9c2細(xì)胞及其對(duì)照組細(xì)胞48小時(shí)后,90%乙醇固定20分鐘,結(jié)晶紫染色;5)細(xì)胞氧自由基檢測(cè):2μmol Ang II處理H9c2細(xì)胞20分鐘后,活性氧染料H2DCF-DA孵育15分鐘,流式細(xì)胞儀檢測(cè)其熒光強(qiáng)度。3.心肌肥大信號(hào)通路的機(jī)制分析:1)Western blot分析AngII處理細(xì)胞后,對(duì)照組及CD38基因干擾組H9c2中SIRT3表達(dá)量;2)Q-PCR分析CD38基因干擾對(duì)FOXO3及其下游基因Bcl2、ARC和SOD2轉(zhuǎn)錄的影響;3)Western blot檢測(cè)AngII處理細(xì)胞后,對(duì)照組及CD38基因干擾組H9c2中AKT、ERK及GSK3β蛋白磷酸化。4)2μmol AngII處理CD38干擾H9c2細(xì)胞及其對(duì)照組細(xì)胞20分鐘以Flu-3am染色,熒光倒置顯微鏡檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度變化;5)分離CD38干擾H9c2細(xì)胞及其對(duì)照組細(xì)胞胞核胞漿蛋白,采用Western blot法檢測(cè)NFATc4核漿蛋白表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1.整體動(dòng)物水平證明CD38基因缺失對(duì)血管緊張素II誘導(dǎo)的小鼠心肌肥大具有顯著的保護(hù)作用:1)微滲透皮下注射AngII 14天可使小鼠血壓出現(xiàn)明顯升高,且野生型小鼠組與CD38基因缺失小鼠組并無顯著差異。2)AngII誘導(dǎo)心肌肥大模型14天后,心臟超聲檢測(cè)顯示AngII可致小鼠心臟收縮期及舒張期的心室后壁厚度明顯增加,而CD38基因缺失小鼠較野生型小鼠其心肌肥厚程度有所減輕。同時(shí),野生型小鼠的左心室重量與體重比顯著增加,而CD38基因缺失小鼠的增加并不明顯;3)Wheat germ agglutinin染色顯示,模型小鼠的心肌細(xì)胞大小均有一定程度增加,且野生型小鼠較CD38基因型缺失小鼠其增加更為顯著。4)天狼星紅和Masson染色顯示小鼠在AngII處理后均出現(xiàn)一定程度的心肌纖維化,而野生型小鼠的心肌纖維化程度較CD38基因缺失小鼠明顯加重。2.離體水平研究表明CD38基因干擾明顯耐受Ang II誘導(dǎo)的H9c2心肌肥大:1)采用RNAi方法成功制備了CD38基因敲減的H9c2穩(wěn)定細(xì)胞系,經(jīng)Western blot驗(yàn)證,其CD38基因蛋白表達(dá)量可降低60%以上;2)不同濃度AngII均可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大標(biāo)記分子BNP的轉(zhuǎn)錄顯著增加,并呈現(xiàn)出一定的濃度依賴性;3)2μmol AngII處理細(xì)胞48小時(shí)后,對(duì)照組心肌細(xì)胞ANP和BNP的表達(dá)顯著上升,而CD38干擾組心肌細(xì)胞表達(dá)量明顯減輕;4)結(jié)晶紫染色顯示AngII可顯著增加對(duì)照組H9c2細(xì)胞的大小,而CD38干擾可明顯減輕AngII誘導(dǎo)的肥大;5)CD38基因干擾可顯著減輕AngII誘導(dǎo)的H9c2細(xì)胞內(nèi)氧自由基升高。3.干擾CD38基因可能通過激活SIRT3-FOXO3信號(hào)通路,進(jìn)而抑制AngII誘導(dǎo)的心肌肥大:結(jié)果顯示,1)干擾CD38基因可明顯促進(jìn)心肌細(xì)胞SIRT3蛋白表達(dá);2)干擾CD38基因可明顯促進(jìn)FOXO3及其下游Bcl2、ARC和SOD2基因的轉(zhuǎn)錄;3)干擾CD38基因可顯著抑制AngII誘導(dǎo)的AKT、ERK及GSK3β蛋白磷酸化。4.干擾CD38基因可抑制AngII誘導(dǎo)的H9c2心肌細(xì)胞內(nèi)鈣釋放和calcineunin-NFATc4信號(hào)通路的激活:干擾CD38基因可顯著減輕AngII誘導(dǎo)的胞內(nèi)鈣釋放;2)NFATc4在H9c2細(xì)胞中主要表達(dá)于細(xì)胞核,并且在CD38干擾細(xì)胞組中其核表達(dá)少于對(duì)照組。結(jié)論:1.CD38基因缺失可明顯減輕AngII誘導(dǎo)的整體小鼠心肌肥大及心肌纖維化。2.干擾CD38基因可明顯抑制AngII誘導(dǎo)的離體心肌細(xì)胞肥大及氧化應(yīng)激。3.干擾CD38基因可激活心肌細(xì)胞的SIRT3-FOXO3信號(hào)通路,進(jìn)而抑制AngII誘導(dǎo)的心肌肥大。4.干擾CD38基因可抑制Ca2+-calcineunin-NFATc4通路,進(jìn)而抑制AngII誘導(dǎo)的心肌肥大。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R54
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